采用改性粉煤灰对电厂脱硫废水中CL-氯离子的去除

北极星环保网讯:研究了各种粉煤灰改性方法对电厂脱硫废水中Cl-的去除效果，发现采用粉煤灰和氧化钙混合焙烧得到的改性粉煤灰效果最佳。结果表明，在改性粉煤灰投加质量浓度为10g/L，吸附时间为2h，振荡水温为40℃，Cl-初始质量浓度为15g/L的条件下，改性粗灰和细灰对废水中Cl-的去除率分别达到了52.4%和50.1%。吸附符合Langmuir等温方程和准二级动力学模型，属于单分子层吸附，改性粗灰和细灰饱和吸附容量分别为370.37、322.58mg/g，吸附过程较慢。

燃煤电厂烟气脱硫废水含盐量高，水质组成复杂，处理难度大，回用困难，是制约电厂废水零排放实现的关键因素之一。

粉煤灰是火电厂的燃煤副产品，数量巨大、容易获得，可用于对脱硫废水的处理。研究显示，粉煤灰是一种很有前途的低成本吸附剂，可用于去除各种污染物。粉煤灰能够较好地固化Cl-，主要是因为其具有较大比表面积与特殊结构，粉煤灰与水化产物对Cl-可发生物理吸附，水化铝酸钙与Cl-反应生成化合物“费氏盐”对Cl-有化学固化作用。

已经发现粉煤灰对高浓度含Cl-废水中的Cl-有一定的吸附去除作用，使脱硫废水中Cl-降低至可以循环利用的水平，实现脱硫废水零排放，但单位体积的水用灰量较大，因此笔者研究了粉煤灰的改性方法以期提高粉煤灰对Cl-的去除能力，并研究了反应影响因素，探讨了去除机制，为采用粉煤灰以废治废、推进脱硫废水零排放进程提供参考。

1实验部分

1.1材料与仪器本实验

采集了江苏常熟电厂的两种粉煤灰，分别是粗灰产品（粒径20~200μm）和细灰产品（粒径小于20μm）。将粉煤灰用蒸馏水洗涤干净，于105℃条件下烘干，放入干燥器备用。主要仪器设备：TCL-SL型马弗炉，河北豪威电气设备科技有限公司；BS124S型电子天平，德国Sartorius公司；DHG-9140A型数显鼓风干燥箱，上海精密实验设备公司；pHS-3C型pH计，上海虹益公司；WHY-2型恒温振荡器，江苏金坛大地自动化仪器厂。

1.2实验方法

1.2.1脱硫废水的配制及其分析方法

模拟电厂脱硫废水配制实验用水：悬浮物质量浓度为10g/L，Cl-质量浓度为10~40g/L，pH4~6。采用硝酸银溶液滴定法分析Cl-浓度。

1.2.2改性实验

实验选取了焙烧改性、超声波改性、碱改性、酸改性等改性方法对粉煤灰进行改性。

（1）焙烧改性：将粉煤灰与氧化钙按质量比为1∶1均匀混合，在马弗炉中用800℃的高温煅烧3h，冷却后取出，放入干燥器备用。

（2）超声波改性：将粉煤灰与水混合配制粉煤灰悬浮液，并置于（25±2）℃、振荡频率为100%超声波仪中，超声振荡60min，过滤后在烘箱中于（105±2）℃烘干后取出，放入干燥器备用。

（3）碱改性：配制10%的NaOH溶液，加入粉煤灰，搅拌均匀，振荡30min，过滤后在烘箱中于（105±2）℃烘干后取出，放入干燥器备用。

（4）酸改性：配制1+1的硫酸，加入粉煤灰，搅拌均匀，振荡30min，过滤后在烘箱中于（105±2）℃烘干后取出，放入干燥器备用。

1.2.3吸附实验

采用静态吸附实验，取100mL模拟脱硫废水到250mL的具塞锥形瓶中，加入一定量的改性粉煤灰，将具塞锥形瓶放入10~50℃的恒温水浴振荡器中以150r/min的转速恒温振荡一定的时间，然后停止，将脱硫废水静置一段时间后过滤，取清液测定Cl-的含量，实验从粉煤灰的投加量、振荡时间、Cl-的初始浓度、振荡水温、废水pH等因素来考察粉煤灰对Cl-的吸附去除性能。

1.2.4机制分析根据实验

数据进行吸附等温线和吸附动力学研究，来探讨改性粉煤灰去除脱硫废水中Cl-的过程和机制。

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